Vzpomínka na legendu - procesor 80386 | EkonTech.cz


Vzpomínka na legendu - procesor 80386

Technik
30. 8. 2012 - 7:44

Dějinné epochy se často od sebe dělí určitou velkou událostí, nástup starověku ohraničuje pád Římské říše, jeho konec pak rok objevení Ameriky. I ve světě počítačů můžeme stejným způsobem oddělit od sebe určité epochy vývoje. Bezesporu jednou z významných událostí bylo zahájení prodeje proceserů řady 80x86. Zkusme si v následujících řádcích přiblížit tuto pro počítače epochální událost.

Řada 80x86 příchází

V roce 1978 přichází firma IBM s novým typem procesoru, který dostane jméno 8086 a zcela změní pohled na domácí stolní počítače. Je to plně 16bitový procesor a osazován byl do legendárních strojů IBM-PC/XT. Netrvalo dlouho a firma přichází po meziskoku s procesorem 8088 s novým typem a to s procesorem 80186 a jak se později několikrát opakovalo, zabočila do slepé uličky. Tento typ nepředstavoval výrazné zlepšení, a proto jeho komerční úspěch byl malý až mizivý. V roce 1982 proto IBM rychle přichází s procesorem 80286 a to už je jiná „káva“. Představoval velký skok vpřed v technologii procesorů řady 80x86. Vyráběl se v zapouzdření PGA a později v levnějším pouzdru PLCC . Procesor 80286 poskytuje daleko větší výkon než procesor 8086. Počítače osázeny tímto typem procesoru se do dějin zapsaly jako PC-AT, další z legend na počítačovém nebi. Nevýhodou procesoru 80286 byl stále 16bitový offset, který nedovoluje větší segment než 64 kB.  A to začíná být problém.

Procesor 80386 - převratná novinka

Píše se rok 1985 a na svět přichází procesor 80386 a definitivně otevírá zcela novou epochu ve světě počítačů. Procesor 80386 je prvním plně 32bitovým procesorem firmy Intel, který používá 32bitovou adresovou sběrnici. Na trh byl uveden v roce 1985 pod oficiálním názvem 80386DX. Tento procesor byl dodáván nejprve v pouzdře PGA a později v levnějším zapouzdření PQFP . V obou případech na svém čipu nesl asi 275000 tranzistorů. Zahrnuje v sobě velké bohatství programovacích možností včetně možnosti provádět programy systému MS-DOS v režimu souběžného zpracování úloh s pomocí programového vybavení, jako je např. OS/2 nebo Windows. Procesor 80386 může pracovat ve třech režimech:reálný Režim (real mode): velmi podobný reálnému režimu předchozích procesorů. Používá stejný adresovací mechanismus a má stejnou maximální velikost operační paměti (1 MB) i stejnou maximální velikost segmentu (64 kB). V tomto režimu mohou opět pracovat programy určené pro předešlé procesory (8086/8088).

Virtuální režim: V tomto režimu procesor 80386 pracuje podobně jako procesor 8086 (8088), ale je plně podřízen režimu chráněnému. Je možné takto virtualizovat 1 MB operační paměti, který mohl adresovat procesor 8086 a uložit jej kamkoliv do 4 GB operační pamět

Chráněný režim (protected mode): Režim, který je velmi podobný chráněnému režimu procesoru 80286. Šířka adresové sběrnice v tomto režimu je 32 bitů, což dovoluje adresovat operační paměť o maximální kapacitě 4 GB.

Tento režim opět používá pro tvorbu adresy dvou složek (selektor, offset). Selektor je opět rozdělen do tří částí, které mají stejný význam jako u procesoru 80286. Na rozdíl od procesoru 80286 je však bázová adresa, která se vybírá z tabulky deskriptorů, nikoliv 24bitová, ale 32bitová. Druhým rozdílem je velikost offsetu, jehož velikost je u procesoru 80286 32 bitů. Díky těmto zvětšením na 32 bitů je možné, aby procesor 80386 adresoval až 4 GB (232B) operační paměti a aby velikost jednoho segmentu byla také 4 GB.

Jedna položka tabulky deskriptorů obsahuje:

bázovou adresu (32 bitů): adresa začátku segmentu

limit segmentu (20 bitů): maximální velikost segmentu, která je brána buď v bytech (max. 1 MB), nebo v násobcích 4 kB (max. 4 GB)

přístupová práva k segmentu (8 bitů): podobně jako u procesoru 80286

další informace (4 B): např. výše zmíněná interpretace limitu segmentu.

 

Dalším rozdílem od procesoru 80286 je, že adresa určená tímto schématem nemusím být ještě fyzickou adresou ukazující přímo do operační paměti, ale je možné, aby byla dále transformována mechanismem zvaným stránkování.

Obrovský úspěch!

Procesor 80386 je také podepsán za boomem počítačové techniky v našich krajinách v devadesátých letech. Málokdo si vzpomene, nebo viděl počítač s procesorem 8086, u jeho následovníka 80286 byla situace už lepší, objevovali se stroje až s taktovou rychlostí 16 MHz, ale skutečný průlom znamenal až procesor 80386. Byl všude, objevoval se na školách, ve firmách a i v domácnostech. Společně s tímto procesorem dorazili i první operační systémy Windows, dnes již legendární verze 3.11, která na dlouho ovládla grafické prostředí PCéček a tento operační systém byl vytlačen vlastně až Windows 95, které už tak úspěšné nebyly. Díky procesoru 80386 se objevily nedozírné možnosti pro tvůrce her, objevují se legendární tituly, které ani dodnes nebyly překonány. Hry jako Civilizace, Princ of Persia, Another World, Summer a Winter Games, musí znát každý správný pařan, ačkoliv se dnešní hráči mohou nad jejich grafikou a provedením lehce pousmát. Úspěch procesoru 80386 byl obrovský a to takový, že se sice firma Intel snažila úspěch marketingově využít a v roce 1989 přichází s procesorem 80486, který sle je v podstatě pouze trochu vylepšený předchůdce a a ni další „klony“ s různými písmenky na konci názvu 80486SX, 80486DX2 nepřináší nic převratného a tak nakonec jednu legendu musela nahradit legenda nová. V roce 1993 se objevuje procesor Intel Pentium a to už je opravdu jiná kapitola dějin informatiky.